鄂尔多斯盆地定边—安塞地区延长组下组合储层特征

王变阳，贺永红，王康乐，王彦龙，董丽红，李爱荣

（1.延长石油（集团）有限责任公司研究院，西安710075；2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，西安710018；3.延长油田股份有限公司，陕西榆林718600；4.西安石油大学地球科学与工程学院，西安710065）

鄂尔多斯盆地定边—安塞地区延长组下组合储层特征

王变阳1，贺永红1，王康乐2，王彦龙3，董丽红1，李爱荣4

（1.延长石油（集团）有限责任公司研究院，西安710075；2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，西安710018；3.延长油田股份有限公司，陕西榆林718600；4.西安石油大学地球科学与工程学院，西安710065）

根据普通薄片、铸体薄片、扫描电镜和岩心分析等资料，对定边—安塞地区（包括定边、吴起、志丹、安塞4个地区）储层岩石学特征、物性特征及影响因素进行了分析。结果表明：吴起与安塞地区为单物源沉积，岩石类型主要为长石砂岩，定边与志丹地区为多物源沉积，岩石类型多样，主要为长石砂岩和岩屑长石砂岩；储层以原生粒间孔和次生溶孔为主，具有低—特低孔隙度和低—超低渗透率特征；受沉积微相和成岩作用的影响，在平面上吴起与定边地区物性最好，志丹地区物性次之，安塞地区物性较差，纵向上长10物性最好，长9物性次之，长7和长8物性均较差。

三叠系；延长组；下组合；储层特征；鄂尔多斯盆地

0 引言

鄂尔多斯盆地定边—安塞地区（包括定边、吴起、志丹、安塞4个地区）在区域构造上位于伊陕斜坡带的中西部，横跨天环凹陷东缘。该区主要含油层系为三叠系延长组。长期以来主要以延长组上部为勘探对象，但是随着延长组上部勘探程度的不断提高，寻找油气资源的战略接替层系迫在眉睫。通过近几年的勘探，长7～长10取得了良好的勘探成效，具有相当规模的产能［1-2］。出于构造演化及区别于早期勘探含油层系的考虑，将长7～长10统称为“下组合”［1］。定边—安塞地区延长组下组合主要发育三角洲—湖泊相沉积，其中长8～长10以三角洲相沉积为主，长7以湖泊相沉积为主［3-5］。

定边—安塞地区储层致密，非均质性较强，储层预测较难，这些问题均严重制约了延长组下组合油藏的勘探步伐。前人在该区曾做过大量的研究工作［6-10］，但主要为局部地区的研究，缺乏整体认识。因此，笔者试图通过对储层在横向上和纵向上的微观特征分析，明确储层物性的分布特点及影响因素，指导勘探实践。

1 储层岩石学特征

根据鄂尔多斯盆地定边—安塞地区72口重点探井的593块薄片鉴定资料，认为吴起与安塞地区下组合岩石类型以长石砂岩为主，含少量岩屑长石砂岩；定边与志丹地区岩石类型多样，以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主，长石岩屑砂岩和岩屑砂岩次之（图1）。延长组下组合沉积时期，吴起与安塞地区物源单一，岩屑主要包括变质岩（平均为5.3%）、喷发岩和隐晶岩（平均为2.9%），沉积岩岩屑较少（平均仅为0.07%）；定边与志丹地区为多物源，岩屑主要包括变质岩（平均为8.3%）、喷发岩和隐晶岩（平均为9.9%），沉积岩岩屑较少（平均仅占0.12%）。定边与志丹地区的岩屑含量较高，表明该区可能为近源沉积，其构造活动较为强烈。

图1 定边—安塞地区延长组下组合岩石类型三角图Ⅰ.石英砂岩；Ⅱ.长石石英砂岩；Ⅲ.岩屑石英砂岩；Ⅳ.长石砂岩；Ⅴ.岩屑长石砂岩；Ⅵ.长石岩屑砂岩；Ⅶ.岩屑砂岩Fig.1 Sandstone classification of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area

下组合砂岩整体分选好，从定边→吴起→安塞→志丹地区粒度逐渐变细。层位上长10粒度较粗，中砂含量较高，其余各层以细粒为主（表1）。碎屑颗粒磨圆较差，以次棱角状为主，线状接触，部分为凹凸状接触，颗粒支撑，胶结类型为孔隙式、孔隙-薄膜式及薄膜式，结构成熟度中等—较好。

表1 定边—安塞地区延长组下组合粒级分布Table1 Grain size distribution of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area %

2 孔隙类型与物性特征

根据319块砂岩铸体薄片的显微镜下观察结果，将孔隙类型按成因分为原生粒间孔、次生溶孔、晶间孔和微裂隙（图版Ⅰ）。定边—安塞地区以原生粒间孔和次生溶孔为主，长7～长10面孔率分别为4.4%，4.7%，5.0%和6.3%，平均粒间孔分别为2.9%，3.1%，2.9%和3.3%，平均溶孔分别为1.3%，1.3%，1.7%和2.8%。下组合各层粒间孔差别较小，而溶孔差别较大。长10溶孔较发育，溶孔中的49%为浊沸石溶孔，其余各层溶孔以长石溶孔和粒间溶孔为主，其次为岩屑溶孔。平面上吴起（孔隙度为8.0%，渗透率为2.3 mD）和定边地区（孔隙度为7.8%，渗透率为1.0 mD）物性最好，志丹地区（孔隙度为6.4%，渗透率为2.1 mD）物性次之，安塞地区（孔隙度为5.9%，渗透率为7.8 mD）物性较差，但是平均渗透率显示定边地区渗透性较差，其主要原因是定边地区的裂缝不如其他几个地区发育，导致平均值较低，但是根据渗透率主值带分布区间及所占的比例认为定边地区渗透性整体较好；纵向上长10物性最好，长9物性次之，长7和长8物性均较差（表2）。下组合储层物性具有低—特低孔隙度和低—超低渗透率特征，孔隙度与渗透率呈较为明显的正相关性，但点群带比较宽，这是多种地质因素综合影响储层物性的反映。

表2 定边—安塞地区延长组下组合各区孔隙度、渗透率统计Table2 Statistics of porosity and permeability of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area

3 储层物性的控制因素

研究表明，定边—安塞地区储层物性主要受沉积环境及成岩作用的影响，沉积环境是影响储层物性的地质基础，成岩作用则对储层物性进行后期改造。

3.1 沉积环境的影响

不同沉积环境对储层物性的影响，主要表现在水动力条件的差异导致砂岩成分和结构的不同，进而影响其原始粒间孔的发育，并对后期的成岩作用产生影响［11］。定边—安塞地区下组合主要发育三角洲—湖泊相沉积，微相以分流河道、水下分流河道、天然堤、水下天然堤及分流间湾为主［12］。分流河道砂体和水下分流河道砂体沉积时，由于水动力强度大，砂岩粒度较粗，分选及磨圆均较好，云母碎屑及泥质含量较低，原始粒间孔较发育，在成岩作用中，原生孔隙损失较小，而且酸性流体易于在其中渗流，溶蚀作用相对比较发育，因此物性相对较好；天然堤、水下天然堤和分流间湾砂体物性则较差。

定边—安塞地区延长组长10水动力强度较大，沉积物粒度较粗，中砂含量较高，其余各层以细粒为主，这就是长10物性明显优于长7～长9的一个重要原因。

3.2 成岩作用对储层物性的影响

影响鄂尔多斯盆地定边—安塞地区储层物性的主要成岩作用为压实作用、胶结作用及溶蚀作用，其中压实和胶结作用是主要的破坏性作用。

下组合砂岩储层的成岩阶段属于中成岩B期［13-15］，砂岩碎屑颗粒之间呈线状接触，部分呈凹凸状接触，压实作用较强。压实作用对下组合砂岩的影响具体表现为：①在刚性颗粒较多的砂岩中，压实作用造成颗粒的挤压、旋转、错动和碎裂（图版Ⅱ-1～Ⅱ-2），颗粒间表现为线状接触，少量出现由压溶作用形成的缝合状接触，在无其他因素的影响下，物性变差；②在塑性岩屑含量较高的砂岩中，压实作用使塑性组分（包括火山岩岩屑、泥岩等沉积岩岩屑、低变质岩岩屑和云母等）发生变形，挤入粒间孔内呈假杂基化，从而堵塞孔隙，并与周围的刚性颗粒呈凹凸接触，造成部分粒间孔丧失，从而导致砂岩的孔隙度降低（图版Ⅱ-3～Ⅱ-4）。

研究区胶结作用包括碳酸盐胶结、硅质胶结、长石质胶结和浊沸石胶结等（图版Ⅱ-5～Ⅱ-8）。其中，长7～长9均以碳酸盐胶结为主，而长10则以浊沸石胶结为主。在碳酸盐胶结物中以方解石胶结为主，部分层段的钙质砂岩中也有少量的方解石胶结。

方解石胶结作用大致可分为3期：早期泥微晶状方解石含量较高，在单偏光下均呈黄褐色，多出现在粉砂和极细砂岩中，呈基底式胶结（图版Ⅱ-5）；中期方解石含量较高，主要为亮晶状嵌晶式胶结，晶形相对较大（图版Ⅱ-6）；晚期方解石含量较低，以亮晶状充填于线—凹凸接触的、孔径相对较小的孔隙中（图版Ⅱ-7）。长10浊沸石胶结物的平均体积分数为7.3%，多呈连片状充填于孔隙中。从浊沸石与其他胶结物的接触关系来看，研究区具有多期次的浊沸石胶结（图版Ⅱ-8）。

由于方解石在有机酸性水中的溶解度远远低于浊沸石［16］，因此，碳酸盐对降低储层的物性影响较大，这也是长10物性好于其他层位的原因之一。从碳酸盐胶结物与孔隙度和渗透率的关系图（图2）可以看出，碳酸盐与物性具有一定的负相关性。

图2 定边—安塞地区下组合碳酸盐与储层物性关系Fig.2 Relationship between carbonate mineral content and properties of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area

溶蚀作用是建设性成岩作用，是改善储层物性最重要的因素，其主要作用是成岩中—晚期的有机酸对长石、岩屑、方解石和浊沸石的溶解。定边—安塞地区砂岩中溶蚀作用比较发育（有3期溶蚀作用），溶蚀孔的面孔率占总面孔率的11%～50%，平均占33%，二者之间呈正相关关系，溶蚀作用对改善储层物性具有积极作用。

4 结论

（1）吴起与安塞地区为单物源沉积，定边与志丹地区为多物源沉积。定边—安塞地区下组合孔隙类型按成因可分为原生粒间孔、次生溶孔、晶间孔和微裂隙，其中以原生粒间孔和次生溶孔为主。储层具有低—特低孔隙度和低—超低渗透率特征。纵向上，长10物性最好，长9物性次之，长7和长8物性均较差；平面上，吴起—定边地区的物性明显好于志丹地区。

（2）长10物性好于下组合其他层位的原因有2方面：一是长10水动力强度大，砂岩粒度较粗，分选及磨圆均较好，云母碎屑及泥质含量较低，原始粒间孔较发育；二是长10胶结物以浊沸石胶结物为主，在有机酸性水中的溶解度较高。其他各层以碳酸盐胶结物为主，方解石胶结物含量较高，在有机酸性水中的溶解度远远低于浊沸石，后期溶蚀作用不强，由此胶结作用造成的孔隙丧失量普遍高于长10储层。

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图版Ⅰ

图版Ⅱ

（本文编辑：杨琦）

Characteristics of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area，Ordos Basin

WANG Bianyang1，HE Yonghong1，WANG Kangle2，WANG Yanlong3，DONG Lihong1，LI Airong4
（1.Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum（Group）Co.Ltd.，Xi’an 710065，China；2.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi’an 710018，China；3.Yanchang Oilfield Co.Ltd.，Yulin 718600，Shannxi，China；4.College of Earth Science and Engineering，Xi’an Shiyou University，Xi’an 710065，China）

Based on the data of thin sections,casting thin sections,scanning electron microscope and core analysis, this paper studied the petrology characteristics,physical properties and influencing factors of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area.The result shows that Wuqi and Ansai area are mainly feldspathic sandstone because the sediment source is single,and the sandstone rock types in Dingbian and Zhidan area diversified by different source rocks and are mainly arkose and lithic arkose.The reservoir space of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation mainly includes primary intergranular pores and secondary dissolved pores.The reservoir is characterized by low-ultra-low porosity and low-ultra-low permeability.The reservoir properties are affected by sedimentary microfacies and diagenesis.The reservoir properties in Wuqi and Dingbian area are best, the next is in Zhidan area,and the reservoir properties in Ansai area are poor.In longitudinal,the reservoir properties of Chang 10 are the best,the next is Chang 9,and the reservoir properties of Chang 8 and Chang 7 are poor.

Triassic；YanchangFormation；lower assemblage；reservoir characteristics；Ordos Basin

TEl22.2

A

1673-8926（2014）06-0064-05

2014-08-14；

2014-09-20

陕西省自然科学基金项目“鄂尔多斯盆地延长组陆相富有机质页岩孔隙特征及其控制因素”（编号：2013JQ5003）资助

王变阳（1984-），女，硕士，工程师，主要从事石油地质方面的综合研究工作。地址：（710069）陕西省西安市太白北路229号西北大学313信箱。E-mail：wbyzykc@126.com。